[發明專利]耐崩刀性優異的表面包覆切削工具

有效

• 申請號: 201410602401.4
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104668597B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 佐藤峻;仙北屋和明;高橋正訓
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: B23B27/14
• 分類號: B23B27/14;C04B35/583
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

本發明的課題在于提供一種耐崩刀性優異的表面包覆切削工具，其為即使在要求高負荷切削條件的高硬度鋼的高速切削加工中使用時也不易發生崩刀且長期維持優異的切削性能的cBN燒結體切削工具。本發明的表面包覆切削工具中，硬質包覆層由形成于工具基體表面的A層及形成于其上的B層構成，所述A層的組成為Ti_1?aAl_aN，其中，0.3≤a≤0.7，所述B層的組成為Ti_1?b?cAl_bSi_cN，其中，0.3≤b≤0.7、0.01≤c≤0.1，在所述工具基體的后刀面上，在與硬質包覆層接觸的立方晶氮化硼粒子的表面存在球面狀凹部，由此解決上述課題。

技術領域

本發明涉及一種硬質包覆層具備優異的耐磨性的表面包覆切削工具，進一步詳細而言涉及一種即使在淬火鋼等高硬度鋼的高速切削加工中使用時也不易發生崩刀且長期顯示出優異的切削性能的表面包覆切削工具(以下稱為包覆工具)。

背景技術

通常，包覆工具有在各種鋼和鑄鐵等工件的車削加工和平面銑削加工中裝卸自如地安裝于車刀的前端部而使用的刀片、在工件的鉆孔切削加工等中使用的鉆頭或小型鉆頭、以及在工件的端面切削加工和槽加工、臺階加工等中使用的整體式的立銑刀等，并且已知有裝卸自如地安裝有刀片并與整體式立銑刀同樣地進行切削加工的刀片式立銑刀等。

本發明涉及一種將立方晶氮化硼(以下用cBN表示)作為主成分，并且將其在超高壓、高溫下進行燒結成型而成的cBN燒結體切削工具，尤其涉及一種即使在由合金鋼、軸承鋼等淬火鋼構成的高硬度鋼的高速切削加工中也能夠抑制崩刀和缺損的發生，并且能夠在長期使用中維持優異的切削性能的cBN燒結體切削工具。

以往，作為高硬度鋼的切削工具，已知有將cBN燒結體作為工具基體且在該工具基體上形成硬質包覆層的cBN燒結體包覆工具，并且以提高工具壽命為目的提出了各種方案。

例如，專利文獻1中公開有如下包覆工具，即，在由結合相和硬質相構成的燒結合金的工具基體的表面形成有選自周期表ⅣB、ⅤB、ⅥB族元素、Al、Si的碳化物、氮化物及它們的相互固溶體中的至少一種的硬質包覆層，其中，當觀察包覆工具的截面組織時，在工具基體的結合相與硬質包覆層的界面的至少一部分形成有凸狀結合相，從而耐缺損性及耐崩刀性優異，針對高速度、高進給速度的苛刻切削條件也能夠長期進行穩定的加工。

并且，專利文獻2中公開有具備工具基體和形成于該工具基體上的硬質包覆層的包覆工具，其中，工具基體包含硬質粒子和使該硬質粒子結合的結合相，與硬質包覆層接觸的硬質粒子在與硬質包覆層接觸的一側的表面形成有凹凸，在以包含相對于包覆工具的前刀面的法線的平面來切割包覆工具時的截面上，工具基體的前刀面側的表面在位于與硬質包覆層接觸的一側的表面的、長度為50μm的前刀面側基準線上的表面粗糙度R_z，s為1μm以上30μm以下，工具基體的后刀面側的表面在位于與被膜接觸的一側的表面的、長度為50μm的后刀面側基準線上的表面粗糙度R_z，n為0.5μm以上5μm以下，并且R_z，s大于R_z，n，由此可以得到工具基體與硬質包覆層的粘附性保持為良好且加工面品質優異的包覆工具。

專利文獻1：日本專利公開2007-31779號公報

專利文獻2：日本專利公開2012-157915號公報

前述的專利文獻1中公開的發明通過在工具基體的結合相與硬質包覆層的界面設置凸狀結合相，并且，專利文獻2中，通過在工具基體的硬質粒子上形成凹凸，由此分別發揮錨定效果，提高工具基體表面與硬質包覆層的粘附力。在將cBN燒結體作為工具基體的包覆工具中，淬火鋼等難切削材料的進一步的高速切削中，需要進一步提高cBN粒子與硬質包覆層的粘附力，但如以往已知，指出了若加大cBN粒子表面上的凹凸則會引起工具基體的強度下降的課題。

發明內容